Une équipe anglo-américaine (Cambridge et Berkeley) a franchi une nouvelle étape dans le domaine des énergies renouvelables en développant une feuille artificielle flottante. Cette innovation utilise la lumière solaire, le dioxyde de carbone et l’eau pour produire du carburant de manière efficace. Grâce à cette avancée, il est possible de transformer des ressources naturelles abondantes en une énergie précieuse, tout en réduisant l’empreinte carbone des produits fabriqués à partir de gaz synthétique.
La feuille naturelle a longtemps été une source d’inspiration pour les scientifiques en raison de sa capacité à convertir l’énergie solaire en ressources utilisables. En 2019, une équipe de l’université de Cambridge a développé une version artificielle de cette feuille, incorporant des absorbeurs de lumière en pérovskite et un catalyseur au cobalt. Ce dispositif permettait déjà de produire de l’hydrogène et du monoxyde de carbone à partir de l’eau et du dioxyde de carbone.
Ces éléments peuvent ensuite être transformés en gaz synthétique, utilisé pour la fabrication de plastiques, d’engrais et de carburants. Cependant, la première version de cette feuille artificielle était encombrante et lourde, limitant son utilisation pratique. Les chercheurs ont donc travaillé sur une nouvelle version plus légère et qui peut flotter sur l’eau, tout en conservant son efficacité. Pour alléger la feuille artificielle, les chercheurs ont utilisé des couches de pérovskite montées sur de fines lamelles de polyester recouvertes d’oxyde d’indium et d’étain. Un catalyseur en platine a été incorporé pour améliorer la réaction chimique. Ce dispositif est également protégé par des matériaux ultrafins à base de carbone qui repoussent l’eau, garantissant sa durabilité même en milieu humide.
Cette nouvelle feuille artificielle peut séparer efficacement l’eau en hydrogène et en oxygène, tout en produisant les composants du gaz de synthèse. Les tests menés ont démontré que son rendement par gramme est comparable à celui des feuilles naturelles, avec des performances remarquables même dans des environnements aquatiques variés. La feuille artificielle flottante présente un potentiel énorme pour la production de carburants plus propres. Elle peut être utilisée dans diverses conditions, y compris dans des eaux polluées ou en pleine mer. Les essais réalisés avec des dispositifs de tailles variées, allant de 1,7 cm² à 100 cm², ont montré des performances stables, ce qui ouvre la voie à une production à grande échelle.
University of Cambridge : https://www.cam.ac.uk/research/news/tiny-copper-flowers-bloom-on-artificial-leaves-for-clean-fuel-production
